יישומים ואתגרים של צינורות צפים בחפירות

מהירות קריטית

המהירות הקריטית היא המהירות האופטימלית שיכולה להבטיח שחלקיקים מוצקים לא ישקעו ולמנוע איבוד אנרגיה מופרז כאשר החומר זורם בצנרת.כאשר מהירות הנוזל נמוכה מהמהירות הקריטית, חלקיקים מוצקים בבוץ ישקעו, מה שיגרום לחסימת צינור.כאשר מהירות הנוזל גבוהה מהמהירות הקריטית, בלאי הצינור וצריכת האנרגיה יגדלו.

התנגדות צינור

התנגדות צנרת מתייחסת להתנגדות שנתקלת בהובלת נוזלים (כגון בוץ) בתוך צינורות.התנגדות זו משפיעה על קצב הזרימה של הנוזל והלחץ.להלן מספר גורמים מרכזיים המשפיעים על התנגדות הצינור:

אורך צינור: ככל שהצינור ארוך יותר, כך שטח החיכוך בין הנוזל לדופן הצינור גדול יותר, כך שההתנגדות גדולה יותר.

קוטר צינור: ככל שקוטר הצינור גדול יותר, כך שטח המגע היחסי בין הנוזל לדופן הצינור קטן יותר,וכתוצאה מכך התנגדות חיכוך נמוכה יותר.

חומרי צינור: חלקות פני השטח של צינורות מחומרים שונים שונה.צינור חלק מייצר פחות התנגדות מאשר צינורות מחוספסים.

מספר החלקיקים בצנרת: ככל שיש יותר חלקיקים בבוץ, יותר חלקיקים מתקשרים ומתנגשים בדופן הצינור, וכתוצאה מכך התנגדות מוגברת.

מכשולים בצנרת: כמו מרפקים, שסתומים וכו', רכיבים אלו יגרמו לשינוי כיוון זרימת הנוזל או לעלייה בקצב הזרימה המקומית, ובכך להגדיל את החיכוך וההתנגדות.

בעיות בלאי

במהלך שימוש ארוך טווח, צינורות חפירה יתמודדו עם בעיות בלאי שונות בשל הייחודיות של סביבת העבודה שלהם.ניתן לחלק את הבלאי הזה בעיקר ל: בלאי מכני או שחיקה, וקורוזיה כימית:

בלאי מכאני או שחיקה: זה נגרם מחיכוך והשפעה של חלקיקים מוצקים (כגון חול, חצץ, בוץ וכו') הזורמים בתוך הצינור על הדופן הפנימית של הצינור.לאורך זמן, השפעה פיזית מתמשכת זו תוביל לאובדן הדרגתי של חומר על הדופן הפנימית של הצינור, במיוחד באזורים בעלי קצב זרימה גבוה יותר כגון מרפקים והקטנת קוטר, בהם הבלאי יהיה חמור יותר.

קורוזיה כימית: במהלך השימוש, צינורות חפירה עלולים לבוא במגע עם חומרים קורוזיביים מסוימים.כימיקלים אלו מגיבים כימית עם חומר הצינור, וגורמים לנזק מבני ולפגיעה בביצועים של חומר הצינור.קורוזיה כימית היא בדרך כלל תהליך איטי, אך כאשר היא מצטברת על פני תקופה ארוכה של זמן, היא יכולה גם להשפיע באופן רציני על שלמות וחיי השירות של הצינור.